作者yoco315 (眠月)
看板C_and_CPP
標題Linux 上面讀取檔案發生超奇怪問題
時間Mon Apr 13 14:26:36 2009
我遭遇到一個很奇怪的問題，希望有經驗的人可以給我一點建議。
敝人服務的單位現在有個程式，讓我們叫他 master 好了。
這個 master 會透過 lsf/grid 在內部網路上的其他機器建立 slave 程式執行。
有點像 client/server 架構（根本就是嘛）。
這中間，master 跟 slave 需要交換資料，
交換的資料，我們都是透過 data 檔案的讀寫來完成。
而 master 跟 slave 的同步化，也是透過檔案來完成。
當 master 要告訴 slave 可以開始的時候，就會寫一個特殊的 flag 檔案，
這段時間 slave 就是不斷的 polling 去看那個檔案能不能讀了。
當然 slave 中間每一次會 sleep(1) 以避免 CPU 一直在工作。
當需要接受資料的那一方，發現一個特殊檔案已經存在了，
那表示他需要讀取的檔案已經備妥了，他就會去開啟那個檔案來讀取需要的資料。
以時間軸來畫圖的話大概就是這樣
Master Slave(s) 可能有好幾個
---------------------------------------------------------
寫資料檔 (polling檢查flag檔案)
寫 flag ↓
(polling) 發現 flag 檔案
↓ 開啟 data 檔案讀取資料
↓ (進行計算...)
↓ 寫 data 檔案
↓ 寫 flag 檔通知 master
發現 flag 檔案 (polling)
開檔,讀取 ↓
(計算) ↓
sync 的時候我們可以說平均每次會浪費掉 0.5 秒在等待，
因為中間的 sync 次數不少，所以累積起來就是一段時間，
為了改善這個部份，所以 sync 的部份就想改成用 socket 來做。
這部分我已經完成了。
果然省掉 pooling 的等待時間，效率就上升了，
Master Slave(s) 可能有好幾個
---------------------------------------------------------
寫資料檔 (block read() 接封包)
送封包 ↓
(polling) 收到封包
(block read() 接封包) 開啟 data 檔案讀取資料
↓ (進行計算...)
↓ 寫 data 檔案[1]
↓ 送封包
收到封包 (block read() 接封包)
開檔,讀取[2] ↓
(計算) ↓
(只有把用檔案做同步化的地方改成用 socket)
問題是現在遇到一個超奇怪的問題。
當 [1] 的地方，已經把檔案寫好了，而且也 fclose() 關閉檔案了。
在 [2] 的地方，fopen 有拿到東西，不是 NULL，但是當我要讀取的時候，卻什麼也讀不到。
我呼叫 perror()，系統給的錯誤訊息是「No such file or directory.」
問題是我開檔的時候明明開到了！
事情真的很奇怪，
這個現象不是永遠都發生，只有「有時候」發生。
如果我在 [2] 之前 sleep() 一段時間，
那我就可以順利讀取到檔案。
又，
我發現這個現象只有在我的 slave 是透過 system() 啟動的時候才會發生，
（因為我要派到那台機器上的 slave 可能有好幾個，
所以會有一個主要的 slave 去用 system("... %") 把其他的叫起來）
我曾經想過是不是沒有 flush() 的關係，
但是 flush() 的也沒用。
我也懷疑過是不是 fork() 導致導致兩個人搶同一個封包，
導致同步失敗，後來想一想根本不會，因為本來的程式碼用的是 system("... %")。
回頭再看看，問題真的很奇怪，
fp = fopen(...) ;
if (fp) {
fread() // 這邊竟然就死了
}
而且竟然只要等久一點，這邊就會過，
是不是我哪邊觀念有不對，或是忽略了什麼東西？
我想了兩天已經想破頭了，但是還是想不到原因。
有沒有人有類似的經驗，或是有任何建議，
任何建議都是受到歡迎的，因為我真的想不到啦 O_Q
如果我有哪邊描述的不夠清楚，也請告訴我。
謝謝。
我的 OS:
2.6.9-67.ELsmp
#1 SMP Wed Nov 7 13:56:44 EST 2007
x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
Compiler:
gcc version 3.4.6 20060404 (Red Hat 3.4.6-9)
PS.
大概有的人會問：你為什麼不把傳資料的部份改成用 socket？
1. 因為已經有很多既有的程式碼，傳送資料的部份太多了，
同步化的程式碼被封裝起來，只需要改很少地方。
2. 交換的資料量大約是 100~200 MB，
實際存取需要的時間大概是 1~2 秒，
但是整個程式的執行時間超過十分鐘，
所以修改這邊不符合效益。
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To iterate is human, to recurse, divine.
遞迴只應天上有, 凡人該當用迴圈. L. Peter Deutsch
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 203.160.254.105
※ yoco315:轉錄至看板 LinuxDev 04/13 14:27
※ yoco315:轉錄至看板 Programming 04/13 14:27
1F：推 ledia:沒什麼概念.... 有沒有類似 sync(2) 的東西可用 04/13 14:45
2F：推 sunneo:也許把開檔屬性改成共享或者用mutex包起來看看？ 04/13 15:19
3F：→ sunneo:可以觀察看看在fopen後 寫入前 會不會檔案已經出現了 04/13 15:21
4F：推 richardhesid:你是用nfs共享檔案的吧。nfs的server端是在master上 04/13 16:03
5F：→ richardhesid:還是在slave上？ 04/13 16:04
6F：→ yoco315:對對!!是nfs共享檔案!用來sync的檔案是在master上面 04/13 16:13
7F：→ yoco315:也就是說slave要透過nfs去寫在master機器上面.. 04/13 16:13
8F：推 richardhesid:會不會是因為網路延遲的問題？ 04/13 16:18
9F：→ yoco315:有可能？我以為透過nfs寫檔案關檔都會動作做完才return 04/13 16:23
10F：→ yoco315:我這方面不太懂 orz 不知道有沒有api可以force nfs sync的 04/13 16:24
11F：推 richardhesid:不竟然吧，你用的是NFSv2還是NFSv3 ？ 04/13 16:38
12F：推 richardhesid:你在client中打開server上的文件是是否有使用O_SYNC 04/13 16:46
13F：推 richardhesid:O_SYNC能夠保證server在wirte返回之前把所有數據都 04/13 16:49
14F：→ richardhesid:寫到disk上。 04/13 16:49
15F：→ richardhesid:可能你的master在讀檔案的時候，數據還在cache上 04/13 16:50
16F：推 richardhesid:還不行的話，看看/usr/sbin/exportfs -v 04/13 17:09
17F：→ richardhesid:是否有async，如果有把它改為sync 04/13 17:10
18F：推 cobrasgo:不要用system吧，改用popen試試，我猜是system()造成的 04/18 11:47